利用合成霉菌和酵母群在发酵阶段对金华火腿的微生物调控与风味调节

《Food Research International》:Microbial and flavor modulation of Jinhua ham at the fermentation stage by a synthetic mold and yeast community

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月15日 来源:Food Research International 8.8

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  •将青霉与酵母共同接种可提升火腿的脂肪酶活性。•共同接种能使源自脂质和氨基酸的挥发性物质达到适度平衡的水平。•青霉与酵母的共同接种通过融合肉香、柔和香气与青草香气,形成了和谐的风味结构。引言金华火腿是中国具有代表性的传统风干肉制品,以其独特的风味而闻名(Zhou等人,2022)。

  
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    将青霉与酵母共同接种可提升火腿的脂肪酶活性。
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    共同接种能使源自脂质和氨基酸的挥发性物质达到适度平衡的水平。
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    青霉与酵母的共同接种通过融合肉香、柔和香气与青草香气,形成了和谐的风味结构。

引言

金华火腿是中国具有代表性的传统风干肉制品,以其独特的风味而闻名(Zhou等人,2022)。其特有的肉香、柔和香气与青草气息是在漫长的加工过程中形成的,这一过程包括腌制、清洗、风干、发酵以及后期成熟,尤其是发酵阶段(Zhang、Cao等人,2025;Zhang、Wang等人,2025)。这些复杂的风味来源于各类挥发性化合物及其前体物质,比如醛类、醇类、酮类和酯类,它们是通过内源酶和微生物胞外酶的催化作用产生的水解与氧化反应生成的(Zhang、Cao等人,2025;Zhang、Wang等人,2025)。
已有不少研究探讨了不同表面微生物对欧式火腿风味形成的影响。此前的接种实验表明,某些青霉种类(如埃塞俄比亚青霉和金黄青霉)能够有效促进脂质水解并释放游离脂肪酸(Rodríguez等人,1998),而这些脂肪酸是生成醛类、酮类、酯类和吡嗪类物质的重要前体。同时,也有研究证明,某些酵母种类,比如假丝酵母和粘液红酵母,能够独立参与酯类物质的合成,有助于形成柔和的风味特征(Liu等人,2024;Zhou等人,2023)。然而,在肉类发酵领域仍存在一个重要的知识空白:传统风干火腿需要一种多元且高度平衡的风味结构,新鲜的“青草味”必须与浓郁的“肉香”和“柔和香”和谐共存。此前的微生物应用策略大多侧重于单一菌株或单一属的利用,而在火腿发酵过程中,由霉菌与酵母构成的跨界混合菌群内部的代谢相互作用至今仍不明确,也存在诸多争议。丝状霉菌,尤其是青霉属菌株,拥有强大的胞外酶系统,能够将大分子脂质和蛋白质分解为游离脂肪酸和氨基酸前体。而酵母虽然缺乏强大的初级水解能力,但却擅长后续的代谢合成,它们可以利用霉菌释放出的前体物质进行进一步的酯化反应以及斯特雷克反应和埃利希降解反应。此外,酵母还能起到关键的缓冲作用,能够代谢或减少因霉菌快速分解脂质而产生的过量挥发性过氧化物以及刺激性直链醛类,从而避免食品变质。从食品安全的角度来看,霉菌菌丝在肉品表面生长,酵母细胞则在肉品的微观结构空隙中繁殖,这种多界别的协同定植能够形成强大的生态屏障,比单独使用某一属的微生物更有效地抑制诸如曲霉这类有害的野生产毒霉菌的生长。因此,我们推测,虽然单独接种青霉或酵母只能分别调控脂质分解和挥发性物质生成的特定环节,但将二者共同接种形成混合菌群后,就能产生互补的多界别协同效应,从而同时实现多种理想风味的形成。
因此,本研究的目的是探索一种新的微生物策略,即通过单独接种或共同接种青霉与酵母的方式,来改善金华火腿在发酵过程中的风味。本研究通过监测火腿中的真菌群落、脂肪酶活性、过氧化值、硫代巴比妥酸反应物含量、游离脂肪酸含量、挥发性化合物、电子鼻检测结果以及感官评价指标,系统分析霉菌与酵母各自的贡献以及它们之间的协作关系,旨在为精准塑造风干肉制品的复杂感官特性提供可重复的、基于微生物群落的方案。

章节要点

青霉与酵母的制备

这些真菌菌株是根据中国宁波大学食品科学与工程学院浙马农产品加工与营养联合研究实验室的Li、Li、Cao等人(2024)、Li、Li、Pan等人(2024)以及Li、Zheng、Wang等人(2024)所制定的方法分离并鉴定的。Penicillium aethiopicum ZS108(PA)、Penicillium chrysogenum pqr33(PC)、Candida parapsilosis d70a(CP)以及Rhodotorula mucilaginosa XZY63–3

接种对金华火腿总真菌数量的影响

图1A显示,PP组、CM组和MI组的真菌计数均超过了6 log CFU/g,这一数值高于CK组。这些真菌的成功定植表明它们可能在脂质水解和风味形成过程中发挥作用(Martín-Miguélez等人,2024)。有研究表明,接种青霉和酵母可以抑制有害野生霉菌的过度生长,从而防止风干火腿变质(García等人,2000)。

接种对金华火腿微生物群落的影响

从分类学层面来看,细菌

结论

本研究比较了三种接种策略与对照组在金华火腿发酵阶段的风味特征差异。研究结果表明,接种青霉或酵母能够替代原有的曲霉,而火腿中的核心细菌组成则保持不变。青霉和酵母的加入有助于改善脂质代谢,从而使金华火腿的风味更加优良。抗氧化指标的变化以及脂质降解程度与

作者贡献说明

杜娟娟:文章撰写——审阅与编辑、原文撰写、方法设计、实验开展、数据分析、数据整理。杜欣:方法设计、实验开展、数据分析。王颖:项目指导、资源协调、实验指导。周长宇:实验开展。张月梅:资源协调、实验指导。滕文迪:项目指导、项目管理。王金鹏:资源协调、实验指导。庄帅:项目指导。曹金轩:项目指导、项目管理、概念构思。

伦理声明

本研究无需经过伦理审查与批准。所使用的样本为传统风干肉制品,这类产品已被广泛食用,且被认定为安全食品,不存在任何新的或未知的风险。本研究的安全性与伦理问题已获得北京科技商务大学机构伦理委员会的批准[编号2026134]。所有参与者均在知情同意书上签字,表示“我知道自己的回答会被保密,我同意参与

利益冲突声明

作者声明自己不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关联或个人关系。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划(编号2023YFD2100104、2023YFD2100701)、国家自然科学基金(编号32572624、32401986)以及北京市教育委员会科研计划(编号KM202310011010)的支持。

机构伦理审查委员会声明

由于本研究采用的感官评价方法是金华火腿生产中传统且广为认可的手段,因此无需进行伦理审查与批准。具体而言,经验丰富的火腿制作师在加工和分级过程中会常规使用三棒法来评估火腿的风味特征与品质。该方法不涉及任何侵入性操作,也不需要收集个人数据或采取可能给参与者带来身体或心理风险的干预措施。
杜娟娟|杜欣|王颖|周长宇|张月梅|滕文迪|王金鹏|庄帅|曹金轩
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